CN107858729B - 一种用于活塞阳极氧化的自动化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及活塞生产技术领域，特别涉及一种用于活塞阳极氧化的自动化设备。包括两套结构相同相互对称的主框架，所述主框架内部中间部位安装有具有旋转功能的工作台，工作台用于安装硬氧夹具；所述主框架中部外侧安装有流体分配器；所述主框架上部外侧安装有隔膜泵；所述流体分配器通过管道与安装在两个所述主框架之间的槽体部相连；所述槽体部一侧通过管路连接有冷却控温装置；所述工作台、硬氧夹具、流体分配器、隔膜泵通过PLC控制。本发明的主体采用框架式，整体结构较轻，便于防护，且外形整洁、美观，工作环境安全、卫生。采用自动化生产，大大地提高了生产效率，减轻了工人劳动强度。
Description
（一）技术领域
本发明涉及活塞生产技术领域，特别涉及一种用于活塞阳极氧化的自动化设备。
（二）背景技术
随着发动机的高功率化，活塞的热应力和机械应力的增大，活塞顶部燃烧室周围往往发生龟裂现象(热裂纹)，已成为影响铝合金活塞质量的重要因素。经实验及使用证明：硬质阳极氧化处理是抑制热龟裂非常有效的办法，硬质阳极氧化处理已成为活塞表面处理的正规处理方法之一。
目前，国内同类设备中，六组工位并排用一组槽体的布局空间利用率低，还造成药液的浪费；硬氧夹具采用充气密封，这种工装由于密封圈频繁的与活塞接触、摩擦，容易磨损而漏气，导致活塞硬氧质量不合格，且该密封圈为非标特殊材质订做，成本较高，长期使用投入成本太大，使得这种硬氧夹具不适用于大批量产品的生产；伺服电机带动齿轮旋转结构的流体分配器，需要导流管四周不同方向钻若干排水孔，有几个槽子就需要几个孔，这势必会造成管子直径加大导致整个分配机构整体尺寸较大，占用空间较大，显得较为笨重。同时，这种结构孔多，密封困难，窜液风险大，且出现窜液问题不容易查找；采用一个隔膜泵连接一个流量计，一个流量计控制两套硬氧夹具，当流量出现问题时，无法反映到底是哪套工装存在问题。总之，以上问题都会对活塞的表面硬氧质量产生影响。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种用于活塞阳极氧化的自动化设备。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种用于活塞阳极氧化的自动化设备，其特征在于：包括两套结构相同相互对称的主框架，所述主框架内部中间部位安装有具有旋转功能的工作台，工作台用于安装硬氧夹具；所述主框架中部外侧安装有流体分配器；所述主框架上部外侧安装有隔膜泵；所述流体分配器通过管道与安装在两个所述主框架之间的槽体部相连；所述槽体部一侧通过管路连接有冷却控温装置；所述工作台、硬氧夹具、流体分配器、隔膜泵通过PLC控制。
进一步，所述隔膜泵上端连接有角座阀，所述隔膜泵通过PP管路连接两个流量计分别连接两套所述硬氧夹具，用于显示通过硬氧夹具的流量；所述隔膜泵通过隔膜泵支架固定在主框架上，流量计通过流量计支架固定在主框架上，所述隔膜泵下端口E口连接流体分配器；每个所述隔膜泵中安装有四套单向阀，使得流体方向只能从上往下；所述单向阀分别位于隔膜泵的进液端口和出液端口。
进一步，所述流量计通过钢丝软管与硬氧夹具的出液口连接，所述工作台上安装有两套硬氧夹具，其中一套硬氧夹具的进液口与主分配器的A口用钢丝软管相连，另一套硬氧夹具的进液口与主分配器的B口用钢丝软管相连；所述主分配器的C口与流体分配器连接。
进一步，所述槽体部包括槽体接水盘，槽体接水盘上安装有槽体支架，槽体支架上安装有两个硬氧槽，一个清洗槽；所述清洗槽放置在两个硬氧槽之间；硬氧槽中安装有温度传感器，清洗槽中安装有液位开关；所述硬氧槽和清洗槽均设有加水管和排水管；所述加水管上安装有电磁阀和手动球阀；
进一步，所述硬氧槽、清洗槽均设有溢流管。
进一步，所述每个硬氧槽独立使用一套冷却控温装置；所述冷却控温装置安装于接水盘上，冷却控温装置包括磁力泵，磁力泵的进水口a与硬氧槽制冷抽水口相连，磁力泵进水口a与硬氧槽制冷抽水口之间安装过滤器，用于过滤液体中的残渣保护磁力泵，磁力泵出水口连接三通二，三通二的一路与热交换机的进水口c相连，三通二与热交换机的进水口c之间连接隔膜阀一，另一路与三通一连接，热交换机的回水口d连接三通一，三通一与硬氧槽制冷回水口连接，在三通二与三通一之间连接隔膜阀二。
进一步，所述主框架正面包括控制面板固定板，用于安装控制面板；控制面板固定板下端安装有由透明PC板制成的防护门，防护门上端安装有检测开关，防护门下端对应检测开关位置处安装有防护门气缸；当防护门没有闭合式，程序将无法启动；当程序没有结束时，防护门气缸将挡住防护门，防护门将无法打开，保证了操作者的安全；所述防护门下端设有工作台。
进一步，位于所述槽体部分的上端，工作台下端安装有维修踏板。
进一步，包括两套主框架，组成12组24工位，12组工作台，12组硬氧夹具，12组流体分配器部分，12组隔膜泵。
本发明的有益效果是：采用一个隔膜泵连接两个流量计，每个流量计只连接一套夹具工装，用于显示通过夹具工装的流量，检测准确；本发明的主体采用框架式，整体结构较轻，便于防护，且外形整洁、美观，工作环境安全、卫生。采用自动化生产，大大地提高了生产效率，减轻了工人劳动强度。
（四）附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的整体装配轴测图；
图2为本发明的整体装配剖视图；
图3为本发明的主框架装配轴测图；
图4为本发明的主框架装配局部放大图；
图5为本发明的流体分配器府视图；
图6为本发明的流体分配器剖视图；
图7为本发明的主分配器剖视图；
图8为本发明的隔膜泵部分三维图；
图9为本发明的隔膜泵部分右视图；
图10为本发明的槽体装配三维图；
图11为本发明的槽体装配主视图；
图12为本发明的冷却控温三维图；
图13为本发明的冷却控温主视图；
图14为本发明的冷却控温俯视图；
图15为本发明的冷却控温右视图；
图中，（一）主框架，（二）工作台，（三）硬氧夹具，（四）流体分配器，（五）隔膜泵部分，（六）槽体部，（七）维修踏板，（八）冷却控温装置，1控制面板固定板，2防护门，3工作台，4检测开关，5防护门气缸，6伺服电机，7联轴器，8丝杠，9导流管一，10导流管二，11分配块,12管接头, 13检测开关支架，14防尘密封圈，15轴用密封圈，16 O型圈，17托架，18安装支架,19隔膜泵，20角座阀，21流量计，22流量计支架，23隔膜泵支架，24单向阀，25槽体接水盘，26硬氧槽，27清洗槽，28槽体支架，29温度传感器，30液位开关，31过滤器，32电磁水阀，33手动球阀，34硬氧槽管路支架，35清洗槽管路支架，36接水盘，37排水管，38溢流管，39硬氧槽制冷抽水口，40硬氧槽制冷回水口，41磁力泵，42隔膜阀一，43隔膜阀二，44三通一，45三通二，46热交换机46。
（五）具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括两套结构相同相互对称的主框架，所述主框架内部中间部位安装有具有旋转功能的工作台3，工作台3用于安装硬氧夹具；所述主框架中部外侧安装有流体分配器；所述主框架上部外侧安装有隔膜泵19；所述流体分配器通过管道与安装在两个所述主框架之间的槽体部相连；所述槽体部一侧通过管路连接有冷却控温装置；所述工作台3、硬氧夹具、流体分配器、隔膜泵19通过PLC控制。
进一步，所述隔膜泵19上端连接有角座阀20，所述隔膜泵19通过PP管路连接两个流量计21分别连接两套所述硬氧夹具，用于显示通过硬氧夹具的流量；所述隔膜泵19通过隔膜泵支架23固定在主框架上，流量计21通过流量计支架22固定在主框架上，所述隔膜泵19下端口E口连接流体分配器；每个所述隔膜泵19中安装有四套单向阀24，使得流体方向只能从上往下；所述单向阀24分别位于隔膜泵19的进液端口和出液端口。
进一步，所述流量计21通过钢丝软管与硬氧夹具的出液口连接，所述工作台3上安装有两套硬氧夹具，其中一套硬氧夹具的进液口与主分配器的A口用钢丝软管相连，另一套硬氧夹具的进液口与主分配器的B口用钢丝软管相连；所述主分配器的C口与流体分配器连接。
进一步，所述槽体部包括槽体接水盘3625，槽体接水盘3625上安装有槽体支架28，槽体支架28上安装有两个硬氧槽26，一个清洗槽；所述清洗槽放置在两个硬氧槽26之间；硬氧槽26中安装有温度传感器29，清洗槽中安装有液位开关30；所述硬氧槽26和清洗槽均设有加水管和排水管37；所述加水管上安装有电磁阀和手动球阀33；
进一步，所述硬氧槽26、清洗槽均设有溢流管38。
进一步，所述每个硬氧槽26独立使用一套冷却控温装置；所述冷却控温装置安装于接水盘36上，冷却控温装置包括磁力泵41，磁力泵41的进水口a与硬氧槽26制冷抽水口相连，磁力泵41进水口a与硬氧槽26制冷抽水口之间安装过滤器31，用于过滤液体中的残渣保护磁力泵41，磁力泵41出水口连接三通二45，三通二45的一路与热交换机的进水口c相连，三通二45与热交换机的进水口c之间连接隔膜阀一42，另一路与三通一44连接，热交换机的回水口d连接三通一44，三通一44与硬氧槽26制冷回水口连接，在三通二45与三通一44之间连接隔膜阀二43。
进一步，所述主框架正面包括控制面板固定板1，用于安装控制面板；控制面板固定板1下端安装有由透明PC板制成的防护门2，防护门2上端安装有检测开关4，防护门2下端对应检测开关4位置处安装有防护门气缸5；当防护门2没有闭合式，程序将无法启动；当程序没有结束时，防护门气缸5将挡住防护门2，防护门2将无法打开，保证了操作者的安全；所述防护门2下端设有工作台3。
进一步，位于所述槽体部分的上端，工作台3下端安装有维修踏板。
进一步，包括两套主框架，组成12组24工位，12组工作台3，12组硬氧夹具，12组流体分配器部分，12组隔膜泵19。
主框架部分，主框架采用标准铝型材搭建，外部采用不锈钢材质的防护板，正面包括控制面板固定板1，用于安装控制面板，此位置便于操作者操作，包括透明PC板制成的防护门2， 防护门2上安装有检测开关4，当防护门2没有闭合式，程序将无法启动，包括防护门气缸5，当程序没有结束时，防护门气缸5将挡住防护门2，防护门2将无法打开，保证了操作者的安全。包括工作台3，用于操作者放置待加工的活塞。
本发明的流体分配器部分，它包括伺服电机6、联轴器7、丝杠8、导流管一9、导流管二10、分配块11、管接头12、检测开关支架13、防尘密封圈14、轴用密封圈15、O型圈16、托架17、安装支架18,所述的流体分配器采用联轴器7将伺服电机6与丝杠8相连，丝杠8螺母固定在托架17上，导流管一9与导流管二10上各有一个孔，用于进液的导流管一9与用于回液的导流管二10、6个分配块11及托架17组成一个整体，丝杠8转动时带动导流管一9与导流管二10同时移动，检测开关支架13用于安装接近开关，为伺服电机6提供0点检测，导流管一9与主分配器的C口相连，导流管二10与隔膜泵19部分的E口相连，每个分配块11下方的管接头12连接PVC管，插入对应的槽中，每组分配块11控制一个槽子的进出水回路，当导流管一9与导流管二10下方的孔与不同分配块11下方的孔相通时，不同的槽子将被接入回路，所述的流体分配器部分通过安装支架18固定在主框架上；
本发明的主分配器部分，所述的主分配器部分包括A口、B口、C口三个通口，C口连接流体分配器部分的导流管一9，A口、B口分别接入倾转工作台3部分的两套夹具，所述的主分配器将流体分配器提供的一路液体分成两路，供倾转工作台3部分的两套夹具使用；
本发明的隔膜泵19部分，它包括隔膜泵19，角座阀20，流量计21，流量计支架22，隔膜泵支架23，所述的隔膜泵19部分通过PP管路连接两个流量计21，两个流量计21分别连接两套夹具工装，用于显示通过夹具工装的流量，隔膜泵19上方连接角座阀20，用于快速排除隔膜泵19中的残液，避免窜液，隔膜泵19通过隔膜泵支架23固定在主框架上，流量计21通过流量计支架22固定在主框架上，所述隔膜泵19部分的E口连接导流管二10；每个隔膜泵19中安装有4套专用单向阀24，使得流体方向只能从上往下。
本发明的槽体部分，它包括槽体接水盘3625、两个硬氧槽26、一个清洗槽27、槽体支架28、温度传感器29、液位开关30、电磁阀、手动球阀33、硬氧槽管路支架34、清洗槽管路支架35、排水管37、溢流管38、硬氧槽26制冷抽水口、硬氧槽26制冷回水口，所述的槽体部分包括两个硬氧槽26、一个清洗槽27，两组设备各用一个硬氧槽26，共用一个清洗槽，清洗槽放置在两个硬氧槽26之间，三个槽子放置于槽体支架28上面，槽体支架28放置在槽体接水盘3625上，便于槽中漏出残液的集中排放，维护现场的环境卫生，其中硬氧槽26中安装有温度传感器29，可以随时检测硬氧槽26中溶液的温度，从而控制冷却控温装置的启停，清洗槽中安装有液位开关30，当槽中液位低于设定值时，加水电磁阀自动打开进行加水，当液位达到设定的液位值时，电磁阀自动关闭，停止加水，同时每个槽的加水管路上都安装有手动球阀33，满足手动上水功能，硬氧槽管路支架34、清洗槽管路支架35用于固定每个槽的进水管及回水管，同时硬氧槽管路支架34高度高于清洗槽管路支架35、使得管路连接存在一定的角度，避免管中存留残液，造成窜液，硬氧槽26、清洗槽的排水管37连在一起，硬氧槽26、清洗槽均设有溢流管38，防止液体从槽体上面溢流出；
本发明的冷却控温装置，每个硬氧槽26独立使用一套冷却控温装置，它包括磁力泵41，过滤器31、接水盘36、隔膜阀一42，隔膜阀二43，三通一44，三通二45，热交换机，所述的冷却控温装置整体放置于接水盘36上，便于收集残液，磁力泵41的进水口a与硬氧槽26制冷抽水口相连，磁力泵41进水口a与硬氧槽26制冷抽水口之间安装过滤器31，用于过滤液体中的残渣保护磁力泵41，磁力泵41出水口b连接三通二45，三通二45的一路与热交换机的进水口c相连，三通二45与热交换机的进水口c之间连接隔膜阀一42，另一路与三通一44连接，热交换机的回水口d连接三通一44，三通一44与硬氧槽26制冷回水口连接，在三通二45与三通一44之间连接隔膜阀二43，构成两路循环管路，隔膜阀一42，隔膜阀二43分别控制两路循环管路，需要制冷时，隔膜阀一42打开，隔膜阀二43关闭，当不需要制冷时，隔膜阀一42关闭，隔膜阀二43打开，使得硬氧槽26中的液体始终循环，避免造成药液的不均匀。
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种用于活塞阳极氧化的自动化设备，其特征在于：包括两套结构相同相互对称的主框架，所述主框架内部中间部位安装有具有旋转功能的工作台，工作台用于安装硬氧夹具；所述主框架中部外侧安装有流体分配器；所述主框架上部外侧安装有隔膜泵；所述流体分配器通过管道与安装在两个所述主框架之间的槽体部相连；所述槽体部一侧通过管路连接有冷却控温装置；所述工作台、硬氧夹具、流体分配器、隔膜泵通过PLC控制；
所述隔膜泵上端连接有角座阀，所述隔膜泵通过PP管路连接两个流量计分别连接两套所述硬氧夹具，用于显示通过硬氧夹具的流量；所述隔膜泵通过隔膜泵支架固定在主框架上，流量计通过流量计支架固定在主框架上，所述隔膜泵下端口E口连接流体分配器；每个所述隔膜泵中安装有四套单向阀，使得流体方向只能从上往下；所述单向阀分别位于隔膜泵的进液端口和出液端口；
所述槽体部包括槽体接水盘，槽体接水盘上安装有槽体支架，槽体支架上安装有两个硬氧槽，一个清洗槽；所述清洗槽放置在两个硬氧槽之间；硬氧槽中安装有温度传感器，清洗槽中安装有液位开关；所述硬氧槽和清洗槽均设有加水管和排水管；所述加水管上安装有电磁阀和手动球阀；
每个所述硬氧槽独立使用一套冷却控温装置；所述冷却控温装置安装于接水盘上，冷却控温装置包括磁力泵，磁力泵的进水口a与硬氧槽制冷抽水口相连，磁力泵进水口a与硬氧槽制冷抽水口之间安装过滤器，用于过滤液体中的残渣保护磁力泵，磁力泵出水口连接三通二，三通二的一路与热交换机的进水口c相连，三通二与热交换机的进水口c之间连接隔膜阀一，另一路与三通一连接，热交换机的回水口d连接三通一，三通一与硬氧槽制冷回水口连接，在三通二与三通一之间连接隔膜阀二；
所述主框架正面包括控制面板固定板，用于安装控制面板；控制面板固定板下端安装有由透明PC板制成的防护门，防护门上端安装有检测开关，防护门下端对应检测开关位置处安装有防护门气缸；当防护门没有闭合式，程序将无法启动；当程序没有结束时，防护门气缸将挡住防护门，防护门将无法打开，保证了操作者的安全；所述防护门下端设有工作台；
所述的用于活塞阳极氧化的自动化设备包括两套主框架，组成12组24工位，12组工作台，12组硬氧夹具，12组流体分配器部分，12组隔膜泵；
所述的流体分配器部分包括伺服电机、联轴器、丝杠、导流管一、导流管二、分配块、管接头、检测开关支架、防尘密封圈、轴用密封圈、O型圈、托架、安装支架 ,所述的流体分配器采用联轴器将伺服电机与丝杠相连，丝杠螺母固定在托架上，导流管一与导流管二上各有一个孔，用于进液的导流管一与用于回液的导流管二、6个分配块及托架组成一个整体，丝杠转动时带动导流管一与导流管二同时移动，检测开关支架用于安装接近开关，为伺服电机提供0点检测，导流管一与主分配器的C口相连，导流管二与隔膜泵部分的E口相连，每个分配块下方的管接头连接PVC管，插入对应的槽中，每组分配块控制一个槽子的进出水回路，当导流管一与导流管二下方的孔与不同分配块下方的孔相通时，不同的槽子将被接入回路，所述的流体分配器部分通过安装支架固定在主框架上；
所述的主分配器部分包括A口、B口、C口三个通口，C口连接流体分配器部分的导流管一，A口、B口分别接入倾转工作台部分的两套夹具，所述的主分配器将流体分配器提供的一路液体分成两路，供倾转工作台部分的两套夹具使用。
2.根据权利要求1所述的用于活塞阳极氧化的自动化设备，其特征在于：所述流量计通过钢丝软管与硬氧夹具的出液口连接，所述工作台上安装有两套硬氧夹具，其中一套硬氧夹具的进液口与主分配器的A口用钢丝软管相连，另一套硬氧夹具的进液口与主分配器的B口用钢丝软管相连；所述主分配器的C口与流体分配器连接。
3.根据权利要求1所述的用于活塞阳极氧化的自动化设备，其特征在于：所述硬氧槽、清洗槽均设有溢流管。
4.根据权利要求1所述的用于活塞阳极氧化的自动化设备，其特征在于：位于所述槽体部的上端，工作台下端安装有维修踏板。
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